JP5518129B2

JP5518129B2 - 回転電機及び回転電機の固定子

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Publication number: JP5518129B2
Application number: JP2012109059A
Authority: JP
Inventors: 健一中山; 恵山村
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2028-02-14
Also published as: JP2012147674A

Description

本発明は、回転電機及び回転電機の固定子に関する。

従来、固定子鉄心の内周側に開口するように設けられた多数のスロット内にコイルを分布巻きで巻回し、固定子のコイルに交流電流を供給することで、固定子に回転磁界を発生し、この回転磁界により回転子に回転トルクを発生する回転電機が使用されている。

このような回転電機として、仮成形されたコイルをスロット内に挿入し、固定子鉄心とスロット内の伝導コイルの間を絶縁すべくインシュレータをＳ字形状にしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開平１１−１５５２７０号公報

スロットの開口部幅がスロットの幅と同じ、もしくはそれ以上であるスロットの固定子を有する回転電機は、伝導コイルと固定子鉄心を絶縁するための絶縁紙において、コイルの傷を抑制しさらに高電圧に耐えうる絶縁紙形状が必要であったが、従来技術は必ずしもこの点を十分に考慮していなかった。

本発明の目的は、伝導コイルの絶縁に好適なインシュレータを備えた回転電機を提供することである。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、スロット内に径方向に積層されるように装填された伝導コイル同士の間及び前記スロットと前記伝導コイルの間をインシュレータにより電気絶縁してなる回転電機の固定子において、前記伝導コイルはセグメント伝導コイルであり、前記固定子は、第１の伝導コイルと、同じ前記スロット内で前記第１の伝導コイルに隣接した第２の伝導コイルの双方に対して一方面に渡るように前記インシュレータが設けられ、前記インシュレータは、重なり部のある略Ｂの字形状であり、前記重なり部は、前記第１の伝導コイルと、前記第２の伝導コイルとの間に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、伝導コイルの絶縁に好適なインシュレータを備えた回転電機を得ることができる。

本発明の一実施形態をなす誘導型回転電機の側面断面図を示す。図１の各部品の展開斜視図を示す。図１の固定子４の斜視図を示す。本発明の第１実施例の固定子の詳細図を示す。図５の拡大図を示す。図５の拡大断面図を示す。インシュレータの製造工程図を示す。インシュレータの製造工程図を示す。本発明の第２実施例の固定子の詳細図を示す。図９の拡大断面図を示す。インシュレータの製造工程図を示す。本発明の第３実施例の固定子の詳細図を示す。図１２の拡大断面図を示す。インシュレータの製造工程図を示す。本発明の第４実施例の固定子の詳細図を示す。

以下、本発明の一実施形態をなす回転電機を説明する。

これは、特にスロット形状に沿って断面矩形状に形成されたセグメント伝導コイルの絶縁に好適なインシュレータを備えた回転電機である。例えば、伝導コイルをインシュレータが巻き込んで被覆した構造とし、予め固定子のスロットにインシュレータを挿入し、伝導コイルを固定子回転軸から挿入する。これにより、伝導コイルを挿入するときに伝導コイルを固定子鉄心から生じる傷を防止することができ、固定子の短絡不具合を防止する効果をさらに高めることができる。さらに、インシュレータを重ねることにより、伝導コイルと固定子鉄心の間にインシュレータを挟むことにより絶縁距離を確保している。さらに例えば固定子のスロットに異相伝導コイルでは沿面距離を確実に確保することができる。各電圧に応じて伝導コイルを巻き込むインシュレータの長さを調整することができる。

本実施形態における回転電機は、自動車の駆動用モータに適用すると比較的小型であるにもかかわらず比較的大きな出力が得られ、また生産性も向上できる効果を備えている。固定子コイルの導体として断面が円形の導体のみならず、断面が略矩形形状の導体を使用でき、スロット内の占積率を向上できることから、回転電機の効率が向上する。

本実施形態では、固定子鉄心の内周側に開口するように設けられた多数のスロット内にコイルを挿入し、固定子のコイルに交流電流を供給することで、固定子に回転磁界を発生し、この回転磁界により回転子に回転トルクを発生する回転電機が使用されている。これらの回転電機は、例えばかご型回転子を使用した誘導電動機や回転子に永久磁石を有する同期電動機がある。これらの誘導電動機や同期電動機は発電機としても利用できるので両方を含めて、以下回転電機と記す。

各スロットには、回転軸に対する径方向に複数、周方向に１個の導体を配置する。このような固定子コイルの配置により、生産性が向上する構造の回転電機を提供できる。また隣接するスロットに配置された同相の巻線を直列接続し、この直列接続された同相直列巻線を単位巻線として、固定子コイルの接続を行うことで、固定子コイルの電気的なバランス良くなる。

本実施形態の固定子コイルは、永久磁石型回転機にもまた誘導型回転電機にも使用可能である。誘導型回転電機として使用される場合の一例として、磁極数が８極のものを示す。尚、誘導型回転電機の極数を６極以上、特に８極や１０極とすることで、固定子鉄心のコアバックの磁路の径方向厚さを薄くすることができる。また回転子に関しても同様に６極以上、特に８極や１０極とすることで、回転子ヨークの磁路の径方向厚さを薄くできる。極数を多くすると回転子のかご型導体との関係で効率が低下することとなる。自動車の駆動系に使用する回転電機としては６極から１０極が良く、その中で８極から１０極がより優れており、８極が非常に良い。自動車の駆動系に使用する回転電機とは停止中のエンジンを始動する、あるいはエンジンと共に車両を走行するためのトルクを発生する、あるいは単独のトルクで車両を走行する回転電機のことである。

回転電機の一例として、ハイブリッド自動車に用いられる電動機に基づいて説明する。本実施形態のハイブリッド自動車用電動機は、車輪を駆動する駆動用のモータの機能と、発電を行う発電機の機能の両方を有しており、自動車の走行状態によって、夫々の機能を切り替えるようにしている。

実施例としてハイブリッド自動車用の回転電機を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態をなす誘導型回転電機の側面断面図を示す。図２は、図１の各部品の展開斜視図を示す。図３は、図１の固定子４の斜視図を示す。

誘導型回転電機は、軸方向の一端側が開口した有底筒状のハウジング１と、このハウジング１の開口端を封止するカバー２を有している。ハウジング１の内側には水路形成部材２２が設けられ、水路形成部材２２の一端はハウジング１とカバー２とに挟まれて固定されており、水路２４が固定子４とハウジング１との間に形成される。冷却水の取入口３２から冷却水が水路２４に取り入れられ、冷却水は水路２４から排出口３４に排出されて回転電機を冷却する。ハウジング１とカバー２は、複数本、例えば６本のボルト３によって締結されている。

ハウジング１の内周には水路形成部材２２が設けられているが、この水路形成部材２２の内側には、固定子４が焼き嵌め等で固定されている。この固定子４は、周方向等間隔に複数のスロット４１１が設けられた固定子鉄心４１２と、各スロット４１１内に巻回された３相の固定子コイルをなす伝導コイル４１３とによって構成されている。この実施形態では８極４８スロットで、固定子コイルはスター結線にて結線されている。

また、固定子鉄心４１２の内周には、固定子鉄心４１２と対向するように微小な隙間を介して回転可能に回転子５が配置されている。回転子５はシャフト６に固定されており、シャフト６と一体に回転する。シャフト６は、ハウジング１およびカバー２にそれぞれ設けられた一対の軸受として作用するボールベアリング７ａ，７ｂによって回転自在に支持されている。これらのベアリング７ａ，７ｂの内、カバー２側のベアリング７ａは、図３に示す略四角形状の固定板８によって固定されており、ハウジング１の底部側のベアリング７ｂは、ハウジング１の底部に設けられた凹部に固定されている。このため、固定子４に対して回転子５が相対回転するようになっており、シャフト６のカバー２側端にスリーブ９及びスペーサ１０を介してナット１１によって取り付けられたプーリー１２によってシャフト６の回転力が外部に出力される、もしくは、プーリー１２からの回転力がシャフト６に入力される。尚、スリーブ９の外周及びプーリー１２の内周は、若干、円錐形状となっているため、ナット１１による締め込み力によってプーリー１２とシャフト６が強固に一体化され、一体的に回転できるようになっている。

回転子５は、回転軸方向に延びる導体バー５１１を等間隔で周方向に全周に渡って有しており、回転軸方向両端にて各導体バー５１１を短絡させるよう一対の短絡環５１２が連結された、かご型回転子である。導体バー５１１は磁性体からなる回転子鉄心５１３に埋め込まれている。

回転子鉄心５１３は、厚さ０.０５〜１mm程度の電磁鋼板を打ち抜き加工またはエッチング加工により成形し、成形された電磁鋼板を積層して構成された積層鋼板からなる。図２及び図３に示すように内周側には、軽量化の為に略扇形の空洞部５１４が周方向等間隔に設けられている。また、外周側には、夫々の導体バー５１１が配置される複数の空間が設けられている。回転子鉄心５１３は、固定子側に導体バー５１１を有しており、導体バー５１１の内側に磁気回路を作るための回転子ヨーク５３０を有している。本実施形態では固定子は８極の固定子コイルを有しており、極数が２極や４極の固定子コイルの誘導電動機に比べ、回転子ヨーク５３０に形成される磁気回路の径方向の厚さを薄くできる。８極より極数を増やす方が前記厚さを薄くできるが、１２極以上では出力および効率が低下する問題がある。従ってエンジン始動機能も含め車両走行用の回転電機は６極から１０極、特に８極あるいは１０極が良好である。

夫々の導体バー５１１及び短絡環５１２は、アルミによって構成されており、回転子鉄心５１３にダイキャストによって一体となるように成形している。尚、回転子鉄心の両端に配置された短絡環５１２は、回転子鉄心５１３から軸方向両端に突出するように設けられる。

また、ハウジング１の底部側には、検出ロータ１３２が設けられ、回転速度や回転子位置を検出するための回転センサ１３は検出ロータ１３２の歯を検出することで回転子５の位置や回転子５の回転速度を検知するための電気信号を出力する。

図３に示す固定子４は、周方向に等間隔に７２個のスロット４１１が形成された固定子鉄心４１２と、スロット４１１に挿入された固定子コイルとを有している。固定子鉄心４１２は、例えば厚さ０.０５〜１mm程度の電磁鋼板を打ち抜き加工またはエッチング加工により成形し、成形された電磁鋼板を積層して構成された積層鋼板からなり、周方向に等間隔の放射状に配置された複数のスロット４１１が形成されている。この実施形態ではスロットの数は７２個である。これらのスロット４１１間にはティース４１４が設けられており、夫々のティース４１４は環状のコアバック４３０と一体化されている。つまり、各ティース４１４とコアバック４３０が一体成形されている。また、スロット４１１の内周側は開口しており、この開口部分から固定子コイルを構成するコイルが挿入される。開口の周方向の幅は、コイルが装着される各スロットのコイル装着部とほぼ同等もしくは、コイル装着部よりも若干大きな幅となるようになっている。

次に図３に基づいて、固定子コイルについて説明する。本実施形態の場合には３相の固定子コイルを有しているが、まずはそのうちの１相について説明する。尚、本実施形態の固定子コイルは、平角線と呼ばれる断面形状が略四角形状で外周が絶縁被膜で覆われた導体を使用しており、伝導コイルの断面の四角形状は、固定子鉄心４１２の周方向が短く、径方向が長くなっている。また、上述のとおり、固定子コイルの導体の表面は絶縁のための被覆が施されている。

また、コイルエンド上に渡り線が配置されており、全体として整然とした配置となっており、回転電機全体が小型化となる。また電気的な絶縁等の点でも信頼性が確保できる。特に最近の自動車駆動用の回転電機は使用電圧が高く、１００Ｖを超えるものが多くあり、場合によっては４００Ｖあるいは６００Ｖの電圧がかかることがあり、伝導コイルの線間の信頼性が重要である。

さらにインシュレータは板材の絶縁部材からできており、厚さは０.１から０.５mm程である。インシュレータの重なり部２１０は１mm〜３mm程度である。

図４〜図８は、本発明の第１実施例の固定子の詳細図を示す。図４（Ａ）は固定子４の部分拡大斜視図で、スロット４１１に重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００を挿入した状態を示す。図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００に多数本の略丸形の伝導コイル４１３を挿入した拡大断面図を示す。図６（ａ），（ｂ）は重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００に多数本の略矩形の伝導コイル４１３を挿入した拡大断面図を示す。図７は重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００の製造工程を示した工程図を示す。図７（Ａ）は重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００のスロット４１１に挿入されている状態の形体を示す。図８は折り曲げ部２２０を備えた重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００の製造工程を示した工程図を示す。

図５及び図６に示す固定子４には、伝導コイル４１３が挿入されており、伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２の絶縁距離が保たれるように、インシュレータと固定子が構成されている。

次に、固定子４の絶縁構成について説明する。図５及び図６のように固定子鉄心４１２のスロット４１１にインシュレータを事前に挿入する。そこに略丸形、もしくは略矩形の伝導コイル４１３を挿入する。

図４の状態に対し、図５及び図６に示すように伝導コイル４１３を挿入する。固定子回転軸より伝導コイル４１３を挿入する場合、インシュレータが重なり部２１０を持つ状態になっていることにより、伝導コイル４１３と固定子鉄心が接触することにより発生する傷，地絡を防止することができる。

ここで、図の下の伝導コイルと、同じスロット４１１内で当該伝導コイルに隣接した上の伝導コイルとの間に挟まれるようにインシュレータ２００が設けられている。このインシュレータ２００は、下の伝導コイルを周回し、その端部が挟み部９００においてインシュレータ２００の一方の面と伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。さらにインシュレータ２００は、上の伝導コイルの周囲を、下の伝導コイルに周回しているインシュレータ２００の部分と同じ方向に周回し、その端部が挟み部９００においてインシュレータ２００の他方の面と上の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。

固定子鉄心４１２の端面から突出し伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２が接近して地絡することなく電気絶縁を確保することができる。

しかも、スロット４１１内ではインシュレータ２００が重なり部２１０を持つので固定子鉄心４１２にインシュレータ２００を挿入するときにずれなどが生じても確実に固定子鉄心４１２と伝導コイル４１３の地絡を防ぎ確実な電気絶縁が可能となり高電圧化に適した絶縁構造である。

例えばスロット４１１に４本以上の伝導コイル４１３が挿入される場合に同相の伝導コイル４１３のときは同相の伝導コイルずつインシュレータ２００で被覆した構造を取ってもよい。異相の伝導コイルの場合には短絡を防止できる構造である。

図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は略丸形の伝導コイル４１３を挿入した固定子の部分的な断面図である。伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２とが接近して地絡しないように伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０の長さを調整することにより確実に電気絶縁を確保することが可能となる。

また、伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００は固定子鉄心４１２に対して反対に挿入し、伝導コイル４１３を包み込む重なりのある略逆Ｓの字形状でもよい。

さらに、固定子鉄心４１２のスロット４１１内で隣接する伝導コイル４１３を覆っている絶縁部材が剥がれたとしても確実に重なり部２１０があることにより確実に保護することができる。

低電圧の場合は隣接する伝導コイル４１３を隔てる構造でなくても良いが、高電圧の場合は隣接する伝導コイル４１３を確実に隔て伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０を持つインシュレータ２００構造が好ましい。

図６（ａ），（ｂ）は略方形の伝導コイル４１３を挿入した固定子４の部分的な断面図である。伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２とが接近して地絡しないように伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０の長さを調整することにより確実に電気絶縁を確保することが可能となる。

また、伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００は固定子鉄心４１２に対して反対に挿入し、伝導コイル４１３を包み込む重なり部２１０のある略逆Ｓの字形状でもよい。

低電圧の場合は隣接する伝導コイル４１３を隔てる構造でなくても良いが、高電圧の場合は隣接する伝導コイル４１３を確実に隔て伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０を持つインシュレータ２００構造により短絡を防ぐことができる。

図７（ａ）〜（ｆ）は重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００の成形方法を示す。絶縁部材であるインシュレータ２００をあらかじめスロット４１１の外周にあわせた所定の長さで折り曲げ、固定子鉄心４１２のスロット４１１に挿入する。

図８（ａ）〜（ｄ）は略Ｓの字形状のインシュレータ２００には固定子鉄心４１２の軸方向にずれを防止するための構造を備えた重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００の成形方法を示す。

固定子鉄心４１２の端面から突出し伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２が接近して短絡することのないように固定子鉄心４１２の端面から２〜３mm程の折り曲げ部２２０を備えるために、あらかじめその長さ分を曲げ略Ｓの字形状を成形する。伝導コイル４１３を挿入したときに重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００が軸方向にずれるのを防止することができる。

図９〜図１１は、第２実施例の固定子の詳細図を示す。図９（Ａ）は第２実施例固定子の部分拡大斜視図でスロット４１１に重なり部２１０のある略Ｂの字形状のインシュレータ２００を挿入した状態を示す。図１０（ａ），（ｂ）は重なり部２１０のある略Ｂの字形状のインシュレータ２００に多数本の略矩形の伝導コイル４１３を挿入した拡大断面図を示す。図１１は重なり部２１０のある略Ｂの字形状のインシュレータ２００の製造工程を示した工程図を示す。

図１０に示す固定子４には、伝導コイル４１３が挿入されており、伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２の絶縁距離が保たれるように、インシュレータと固定子が構成されている。

次に、固定子の絶縁構成について説明する。図１０のように固定子鉄心４１２のスロット４１１にインシュレータを事前に挿入する。そこに略丸形、もしくは略矩形の伝導コイル４１３を挿入する。

図９の状態に対し、図１０に示すように伝導コイル４１３を挿入する。固定子回転軸より伝導コイルを挿入する場合、インシュレータが重なり部２１０を持つ状態になっていることにより、伝導コイル４１３と固定子鉄心が接触することにより発生する傷，地絡を防止することができる。

図の下の伝導コイルと、同じスロット４１１内で隣接した上の伝導コイルの双方に対して図の左方面に渡るようにインシュレータ２００が設けられている。このインシュレータ２００は、図の下の伝導コイル４１３を周回し、その端部が渡り部９１０においてインシュレータ２００の一方の面Ａと下の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。またこのインシュレータは、図の上の伝導コイルの周囲を、下の伝導コイル４１３に周回しているインシュレータ２００の部分とは逆方向に周回し、その端部が渡り部９１０においてインシュレータ２００の面Ａと上の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。

図１０（ａ），（ｂ）は略矩形の伝導コイル４１３を挿入した固定子の部分的な断面図である。伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２とが接近して地絡しないように伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０の長さを調整することにより確実に電気絶縁を確保することが可能となる。

また、伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０のある略Ｂの字形状のインシュレータ２００は固定子鉄心４１２に対して反対に挿入し、伝導コイル４１３を包み込む重なりのある２１０略逆Ｂの字形状でもよい。

図１１（ａ）〜（ｅ）は重なり部２１０のある略Ｂの字形状のインシュレータ２００の成形方法を示す。絶縁部材であるインシュレータ２００をあらかじめスロット４１１の外周にあわせた所定の長さで折り曲げ、固定子鉄心４１２のスロット４１１に挿入する。

固定子鉄心４１２の端面から突出し伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２が接近して短絡することのないように固定子鉄心４１２の端面から２〜３mm程の折り曲げ部２２０を備えるために、あらかじめその長さ分を曲げ略Ｂの字形状を成形する。伝導コイル４１３を挿入したときに重なり部２１０のある略Ｂの字形状のインシュレータ２００が軸方向にずれるのを防止することができる。重なり部２１０のある略Ｂの字形状のインシュレータ２００の重なり部２１０が谷部で重なりあう場合には、お互いに広がる向きに力が作用するため伝導コイル４１３を挿入するスペースが取りやすい構造になり伝導コイルが挿入しやすい構造である。略丸形状の伝導コイルでも同様である。

図１２〜図１４は、第３実施例の固定子の詳細図を示す。図１２（Ａ）は第３実施例固定子の部分拡大斜視図でスロット４１１に重なり部２１０のある略６の字形状のインシュレータ２００を挿入した状態を示す。図１３は重なり部２１０のある略６の字形状のインシュレータ２００に多数本の略矩形の伝導コイル４１３を挿入した拡大断面図を示す。図１４は重なり部２１０のある略６の字形状のインシュレータ２００の製造工程を示した工程図を示す。

図１３に示す固定子４には、伝導コイル４１３が挿入されており、伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２の絶縁距離が保たれるように、インシュレータと固定子が構成されている。

次に、固定子の絶縁構成について説明する。図１２のように固定子鉄心４１２のスロット４１１にインシュレータを事前に挿入する。そこに略丸形、もしくは略矩形の伝導コイル４１３を挿入する。

図１２の状態に対し、図１３に示すように伝導コイル４１３を挿入する。固定子回転軸より伝導コイルを挿入する場合、インシュレータが重なり部２１０を持つ状態になっていることにより、伝導コイル４１３と固定子鉄心が接触することにより発生する傷，地絡を防止することができる。

図の下の伝導コイルと、同じスロット４１１内で下の伝導コイルに隣接した上の伝導コイルの双方に対して一方面に渡るようにインシュレータ２００が設けられている。インシュレータ２００は、下の伝導コイルを周回し、下の伝導コイルと上の伝導コイルの間に挟み部９００で挟まれた後、その端部がインシュレータ２００の一方の面Ａと上の伝導コイルの間に伸びて、渡り部９１０においてインシュレータ２００と上の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。またインシュレータ２００は、上の伝導コイルの周囲を、下の伝導コイルに周回しているインシュレータ２００の部分とは逆方向に周回し、その端部が前記挟み部９００においてインシュレータ２００の面と上の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。

図１３は略矩形の伝導コイル４１３を挿入した固定子の部分的な断面図である。伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２とが接近して地絡しないように伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０の長さを調整することにより確実に電気絶縁を確保することが可能となる。

また、伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０のある略６の字形状のインシュレータ２００は固定子鉄心４１２に対して反対に挿入し、伝導コイル４１３を包み込む重なりのある２１０略逆６の字形状でもよい。

図１４（ａ）〜（ｇ）は重なり部２１０のある略６の字形状のインシュレータ２００の成形方法を示す。絶縁部材であるインシュレータ２００をあらかじめスロット４１１の外周にあわせた所定の長さで折り曲げ、固定子鉄心４１２のスロット４１１に挿入する。

固定子鉄心４１２の端面から突出し伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２が接近して短絡することのないように固定子鉄心４１２の端面から２〜３mm程の折り曲げ部２２０を備えるために、あらかじめその長さ分を曲げ略６の字形状を成形する。伝導コイル４１３を挿入したときに重なり部２１０のある略Ｓの字形状のインシュレータ２００が軸方向にずれるのを防止することができる。

図１５は重なり部２１０のある略６の字形状のインシュレータ２００に多数本の略矩形の伝導コイル４１３を挿入した拡大断面図を示す。

図１５は、固定子鉄心４１２のスロット４１１に重なり部２１０のある略波形状のインシュレータ２００を挿入した断面図である。固定子鉄心４１２の端面から突出し伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２が接近して地絡することなく電気絶縁を確保することができる。

スロット４１１内ではインシュレータ２００が重なり部２１０を持つので固定子鉄心４１２にインシュレータ２００を挿入するときにずれなどが生じても確実に固定子鉄心４１２と伝導コイル４１３の地絡を防ぎ確実な電気絶縁が可能となり高電圧化に適した絶縁構造である。

例えばスロット４１１に４本以上の伝導コイル４１３が挿入される場合に同相の伝導コイル４１３のときは同相の伝導コイル４１３ずつインシュレータ２００で被覆した構造を取ってもよい。異相の伝導コイル４１３の場合は図１５（ａ），（ｂ）に示すように異相の伝導コイル４１３ずつ隔てるような構造をとる。

図１５（ａ）は略丸形状の伝導コイル４１３、図１５（ｂ）は略矩形状の伝導コイル４１３略矩形状の伝導コイル４１３を挿入した固定子の部分的な断面図である。

伝導コイル４１３と固定子鉄心４１２とが接近して地絡しないように伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０の長さを調整することにより確実に電気絶縁を確保することが可能となる。

固定子鉄心４１２のスロット４１１内で隣接する伝導コイル４１３を覆っている絶縁部材が剥がれたとしても確実に重なり部２１０があることにより確実に保護することができる。高電圧の場合は図１５のような隣接する伝導コイル４１３を確実に隔て伝導コイル４１３を包み込むような重なり部２１０を持つインシュレータ２００構造が好ましい。同相の伝導コイルは１ずつ隔てなくても良い。

一枚の絶縁部材の折り曲げだけの構造の為、生産性も向上できる効果を備えている。また、複数枚の絶縁部材で波構造を構成することも可能である。

４固定子
２００インシュレータ
４１１スロット
４１２固定子鉄心
４１３伝導コイル
９００挟み部
９１０渡り部

Claims

スロット内に径方向に積層されるように装填された伝導コイル同士の間及び前記スロットと前記伝導コイルの間をインシュレータにより電気絶縁してなる回転電機の固定子において、
前記伝導コイルはセグメント伝導コイルであり、
前記固定子は、第１の伝導コイルと、同じ前記スロット内で前記第１の伝導コイルに隣接した第２の伝導コイルの双方に対して一方面に渡るように前記インシュレータが設けられ、
前記インシュレータは、重なり部のある略Ｂの字形状であり、
前記重なり部は、前記第１の伝導コイルと、前記第２の伝導コイルとの間に配置されている回転電機の固定子。
スロット内に径方向に積層されるように装填された伝導コイル同士の間及び前記スロットと前記伝導コイルの間をインシュレータにより電気絶縁してなる固定子と、前記固定子に対して所定のギャップを介して回転自在に設けられた回転子と、を有し、
前記伝導コイルはセグメント伝導コイルであり、
前記固定子は、第１の伝導コイルと、同じ前記スロット内で前記第１の伝導コイルに隣接した第２の伝導コイルの双方に対して一方面に渡るように前記インシュレータが設けられ、
前記インシュレータは、前記第１の伝導コイルを周回し、その端部が前記第１の伝導コイルと前記第２の伝導コイルの間の挟み部に配置され、
前記インシュレータは、前記第２の伝導コイルの周囲を、前記第１の伝導コイルに周回している前記インシュレータ部分とは逆方向に周回し、その端部が前記挟み部において前記インシュレータの一方の面と前記第２の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている回転電機。